该整个项目了

在前面十一章的学习中，我们已经对Python这门语言有了一个比较基本的认识和了解，那么接下来，我们会通过一些项目的学习，来加深和拓展我们对Python的认知。那么我们首先就是尝试做一个游戏——武装飞船。
因为Python做游戏我也是第一次，所以要是一步步学着做完了，估计回来再写也写不清楚，就一步步来，一步步写吧。

准备工作

首先，我们需要下载pygame，这里下载的方法有很多，我们可以之间在终端输入pip install pygame就可以实现下载，也可以在官网上下载安装，这里其实还是很容易的，判断安装好的方法就是利用终端打开Python之后输入import pygame，导入pygame模块，显示了pygame的版本就Ok了。

开始游戏项目

这里我们首先创建了一个pygame的窗口，执行下面的代码，会显示一块黑色的屏幕。

#模块sys中有退出游戏的工具
import sys
#模块pygame具备开发游戏所需的功能
import pygame

class AlienInvasion:
	'''管理游戏资源和行为的类'''
	def __init__(self):
		#初始化背景设置，让pygame能够正常的工作
		pygame.init()
		#创建显示窗口，将显示窗口赋给属性screen，这样整个类中所有方法都能够使用他。
		#传递给screen的对象是一个surface，是屏幕的一部分，用于显示游戏元素
		self.screen=pygame.display.set_mode((1200,800))
		pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

	def run_game(self):
		while True:
			#监视键盘和鼠标事件，pygame.event,get()这个函数返回一个列表，列表内是上次被调用后发生的所有事件
			for event in pygame.event.get():
				if event.type==pygame.QUIT:
					sys.exit()

			#让程序绘制的屏幕可见
			pygame.display.flip()

if __name__=='__main__':
	ai=AlienInvasion()
	ai.run_game()

设置一个背景颜色

如果说上面的代码默认生成一个黑色屏幕有些单调的话，我们可以通过下面两行代码，进行背景颜色的调整，第一行放到__init__里面，第二行加到run_game里面即可

self.bg_color=(230,230,230)
self.screen.fill(self.bg_color)

这里需要提及的是，在很多软件里面，颜色都是通过RGB或者RGBA来显示的，RGB分别表示红绿蓝三种颜色，A则是透明度的意思，在OpenGL，Android studio，以及我们目前的pygame里面都是用这种方式表示颜色的（因为我只在这三个地方接触到了这个），例子中设置的背景颜色是浅灰色。

创建一个设置类

之前，我们将程序的一些属性设置和运行放到了一起，这样一来，如果我们要修改设置就不是很方便，现在，我们另起一个文件，专门存放设置类，这样之后修改就会容易一些。

class Settings:
	"""用来存储我们这个游戏里面所有设置的类"""
	def __init__(self):
		#初始化游戏的设置
		#屏幕设置
		self.screen_width=1200
		self.screen_height=800
		self.bg_color=(230,230,230)

from settings import Settings

class AlienInvasion:
	'''管理游戏资源和行为的类'''
	def __init__(self):
		#初始化背景设置，让pygame能够正常的工作
		pygame.init()
		# #创建显示窗口，将显示窗口赋给属性screen，这样整个类中所有方法都能够使用他。
		# #传递给screen的对象是一个surface，是屏幕的一部分，用于显示游戏元素
		# self.screen=pygame.display.set_mode((600,400))
		# self.bg_color=(230,230,230)
		self.settings=Settings()
		self.screen=pygame.display.set_mode((self.settings.screen_width,self.settings.screen_height))
		pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

添加图像

任何一个游戏，都不可能只有代码，图片也是游戏中一个重要的组成部分。在pygame里面，我们最好使用的是位图，也就是bmp文件，因为这个是pygame默认加载的。这里我们添加一个飞船的位图。
如果需要类似资源的话，可以在Pixabay等网站搜索免费图形。

创建ship类

既然有了飞船，我们就要创建一个文件来管理他。

import pygame

class Ship:
	"""管理飞船的类"""
	def __init__(self,ai_game):
		#初始化飞船，设置飞船的初始位置
		self.screen=ai_game.screen
		self.screen_rect=ai_game.screen.get_rect()

		#加载飞船图像并且获取其外接矩形
		self.image=pygame.image.load('images/ship.bmp')
		self.rect=self.image.get_rect()

		#对于每一艘新的飞船，我们都把他放到屏幕底部中央
		self.rect.midbottom=self.screen_rect.midbottom

	def blitme(self):
		"""在指定位置绘制飞船"""
		self.screen.blit(self.image,self.rect)

在这部分代码里面，我们见到了很多的rect，这也是pygame高效的原因之一，因为这能让我们像处理矩形一样来处理很多的游戏元素。矩形处理让我们进行判断，调整位置更加容易了。
在完成了ship类的创建之后，我们进行飞船的绘制，在两个方法中分别假如代码：

self.ship=Ship(self)
self.ship.blitme()

最后的结果如下

代码的重构

随着我们一步步写下来，似乎run_game的功能越来越多，也越来越长了，而这样是不利于我们后续进行扩展的，所以我们对这部分代码进行一下重构。
这里我们把之前一个函数的功能分成了两个函数，run_game只负责调用这两个函数。

	def run_game(self):
		while True:
			#用来相应按键和鼠标事件
			self._check_events()
			#用来重新绘制图像，并切换到新的屏幕
			self._update_screen()

	def _check_events(self):
		#监视键盘和鼠标事件，pygame.event,get()这个函数返回一个列表，列表内是上次被调用后发生的所有事件
		for event in pygame.event.get():
			#响应特定事件
			if event.type==pygame.QUIT:
				sys.exit()

	def _update_screen(self):
		#每次循环都需要重绘屏幕
		self.screen.fill(self.settings.bg_color)
		#绘制飞船
		self.ship.blitme()
		#让程序绘制的屏幕可见
		pygame.display.flip()	

驾驶飞船

接下来，我们终于可以和用户对接了，我们将实现在用户按左右键时飞船的移动。

	def _check_events(self):
		#监视键盘和鼠标事件，pygame.event,get()这个函数返回一个列表，列表内是上次被调用后发生的所有事件
		for event in pygame.event.get():
			#响应特定事件
			if event.type==pygame.QUIT:
				sys.exit()
			#判断动了键盘
			elif event.type==pygame.KEYDOWN:
				#判断按了向右键
				if event.key==pygame.K_RIGHT:
					#向右移动飞船
					self.ship.rect.x+=10

这里，我们在监视键盘鼠标的函数里面添加了新的判断条件，如果按了向右键，飞船横坐标+10像素，实现了飞船的移动，但是我们只能是点一下，动一下，接下来我们要实现持续移动。
为了实现持续移动我们进行了如下更改：
在判断键盘执行的时候，从之前直接动飞船，改成调整飞船状态，飞船自己来动位置。

def _check_events(self):
		#监视键盘和鼠标事件，pygame.event,get()这个函数返回一个列表，列表内是上次被调用后发生的所有事件
		for event in pygame.event.get():
			#响应特定事件
			if event.type==pygame.QUIT:
				sys.exit()
			#判断按了键盘
			elif event.type==pygame.KEYDOWN:
				#判断按了向右键
				if event.key==pygame.K_RIGHT:
					#向右移动飞船
					self.ship.moving_right=True
				#判断按了向左键
				if event.key==pygame.K_LEFT:
					#向左移动飞船
					self.ship.moving_left=True				
			#判断松了按键
			elif event.type==pygame.KEYUP:
				#判断是向右键
				if event.key==pygame.K_RIGHT:
					#向右移动飞船
					self.ship.moving_right=False
				#判断是向左键
				if event.key==pygame.K_LEFT:
					#向左移动飞船
					self.ship.moving_left=False	

在飞船的类中，进行了如下调整

	def __init__(self,ai_game):
		#初始化飞船，设置飞船的初始位置
		self.screen=ai_game.screen
		self.screen_rect=ai_game.screen.get_rect()

		#加载飞船图像并且获取其外接矩形
		self.image=pygame.image.load('images/ship.bmp')
		self.rect=self.image.get_rect()

		#对于每一艘新的飞船，我们都把他放到屏幕底部中央
		self.rect.midbottom=self.screen_rect.midbottom

		#移动标志
		self.moving_right=False
		self.moving_left=False

	def blitme(self):
		"""在指定位置绘制飞船"""
		self.screen.blit(self.image,self.rect)

	def update(self):
		if self.moving_right:
			self.rect.x+=1
		if self.moving_left:
			self.rect.x-=1

再次调整——速度

我们将飞船的速度也放进了Setting文件中，同时把速度从1改为1.5，将速度设置成为小数，可以更细致的控制飞船的速度。
ship文件中的修改部分：

		#对于每一艘新的飞船，我们都把他放到屏幕底部中央
		self.rect.midbottom=self.screen_rect.midbottom

		#在飞船的属性x中存储小数值，这样会更加精确
		self.x=float(self.rect.x)

注意这两部分的先后关系，颠倒的话飞船会出现在最左下角。

def update(self):
		if self.moving_right:
			self.x+=self.settings.ship_speed
		if self.moving_left:
			self.x-=self.settings.ship_speed

		#根据self.x更新self.rect.x
		self.rect.x=self.x

因为self.rect只能存整数，我们又设置了一个self.x用来存小数，之后再把值传回去。
在处理好了飞船的移动之后，我们要解决一个问题——飞船一直移动，会飞出屏幕外，所以我们还需要进行修改，让飞船一直在我们这个屏幕里面。

限制飞船活动范围

修改部分代码，在修改飞船位置之前先实现一个飞船和屏幕位置的判断。

	def update(self):
		if self.moving_right and self.rect.right<self.screen_rect.right:
			self.x+=self.settings.ship_speed
		if self.moving_left and self.rect.left>0:
			self.x-=self.settings.ship_speed

		#根据self.x更新self.rect.x
		self.rect.x=self.x

再次重构

随着我们这个飞船功能的开发，我们需要再次进行一波重构，这次的重构对象是_check_event（）方法。将按键和松键分开。

    def _check_events(self):
		#监视键盘和鼠标事件，pygame.event,get()这个函数返回一个列表，列表内是上次被调用后发生的所有事件
		for event in pygame.event.get():
			#响应特定事件
			if event.type==pygame.QUIT:
				sys.exit()
			#判断按了键盘
			elif event.type==pygame.KEYDOWN:
			    self._check_keydown_events(event)			
			#判断松了按键
			elif event.type==pygame.KEYUP:
				self._check_keyup_events(event)

	def _check_keydown_events(self,event):
		#判断按了向右键
		if event.key==pygame.K_RIGHT:
			#向右移动飞船
			self.ship.moving_right=True
		#判断按了向左键
		if event.key==pygame.K_LEFT:
			#向左移动飞船
			self.ship.moving_left=True	

	def _check_keyup_events(self,event):
		#判断是向右键
		if event.key==pygame.K_RIGHT:
			#向右移动飞船
			self.ship.moving_right=False
		#判断是向左键
		if event.key==pygame.K_LEFT:
			#向左移动飞船
			self.ship.moving_left=False		

退出方法

目前我们都是通过窗口提供的X键来退出的，但是对于很多喜欢全屏游戏的用户来说，他们是用不到这个功能的，所以我们还是需要提供一个快捷键来让用户退出。

	def _check_keydown_events(self,event):
		#判断按了向右键
		if event.key==pygame.K_RIGHT:
			#向右移动飞船
			self.ship.moving_right=True
		#判断按了向左键
		if event.key==pygame.K_LEFT:
			#向左移动飞船
			self.ship.moving_left=True	
		#提供一个退出游戏的快捷键
		if event.key==pygame.K_q:
			sys.exit()

全屏游戏

我们上面退出快捷键也是为了这个目标而准备的。为了实现这一点，我们需要做出如下修改：

	def __init__(self):
		#初始化背景设置，让pygame能够正常的工作
		pygame.init()
		# #创建显示窗口，将显示窗口赋给属性screen，这样整个类中所有方法都能够使用他。
		# #传递给screen的对象是一个surface，是屏幕的一部分，用于显示游戏元素
		# self.screen=pygame.display.set_mode((600,400))
		# self.bg_color=(230,230,230)
		self.settings=Settings()
		# self.screen=pygame.display.set_mode((self.settings.screen_width,self.settings.screen_height))
		#让pygame生成一个覆盖整个显示器的屏幕
		self.screen=pygame.display.set_mode((0,0),pygame.FULLSCREEN)
		#使用屏幕的rect属性来更新对象settings
		self.settings.screen_width=self.screen.get_rect().width
		self.settings.screen_height=self.screen.get_rect().height
		pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
		self.ship=Ship(self)

不过一定要确定之前设置好了退出快捷键，不然可能会出不来。

射击

这也是我们对宇宙飞船最后的加工了，让他具有射击的功能，这样我们就有了一块可以适用很多射击游戏的拼图了。
首先，我们需要添加子弹设置，所以我们需要再起一个文件：

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Bullet(Sprite):
	"""管理飞船所发射的子弹的类"""
	def __init__(self,ai_game):
		'''在飞船当前的位置创造一个子弹对象'''
		#继承情况下的初始化
		super().__init__()
		self.screen=ai_game.screen
		self.settings=ai_game.settings
		self.color=self.settings.bullet_color

		#在（0,0）处创建一个子弹矩形，之后在设置正确的位置
		self.rect=pygame.Rect(0,0,self.settings.bullet_width,self.settings.bullet_height)
		self.rect.midtop=ai_game.ship.rect.midtop

		#存储用小数表示的子弹位置
		self.y=float(self.rect.y)

	def update(self):
		"""向上移动子弹"""
		self.y-=self.settings.bullet_speed
		#更新表示子弹的rect位置
		self.rect.y=self.y

	def draw_bullet(self):
		#在屏幕上绘制子弹
		pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)

我们在编写子弹的类的时候，需要继承pygame的Spirit类，通过使用精灵，我们可以把所有的子弹编组统一进行操作管理。
另外，setting里面也要添加：

		#子弹设置
		self.bullet_speed=1.0
		self.bullet_width=3
		self.bullet_height=15
		self.bullet_color=(60,60,60)

在主文件中需要添加这部分实现将子弹存到编组里面

self.bullets=pygame.spirite.Group()
#用来更新子弹位置 self.bullets.update()

终于开火了

主要修改位置：

	def _fire_bullet(self):
		#创建一颗子弹，并加入到编组中去
		new_bullet=Bullet(self)
		self.bullets.add(new_bullet)

	def _update_screen(self):
		#每次循环都需要重绘屏幕
		self.screen.fill(self.settings.bg_color)
		#绘制飞船
		self.ship.blitme()
		#遍历编组，绘制子弹
		for bullet in self.bullets.sprites():
			bullet.draw_bullet()
		#让程序绘制的屏幕可见
		pygame.display.flip()	

处理消失的子弹

现在我们已经可以实现子弹的发射了，但是我们知道，子弹出了屏幕之后依旧存在，只是看不到了而已，但是依旧会对程序造成负担，所以，我们需要对于已经出了屏幕的子弹进行删除。

	def run_game(self):
		while True:
			#用来相应按键和鼠标事件
			self._check_events()
			#用来判断这一时刻飞船的位置
			self.ship.update()
			#用来更新子弹位置
			self.bullets.update()
			#删除消失的子弹
			#for循环过程中间本身不可以修改列表或编组的元素，所以我们使用的是副本（copy）
			for bullet in self.bullets.copy():
				if bullet.rect.bottom<=0:
					self.bullets.remove(bullet)
			print(len(self.bullets))
			#用来重新绘制图像，并切换到新的屏幕
			self._update_screen()

于是，到现在，我们终于是完成了这样一个宇宙飞船，他可以移动，可以开火，是一个不错的游戏拼图了。之后的过程中，我们会继续扩展，最后做成一个小游戏。
（我的天，这个也太多了，比我前面两个还多。。。）